基于多波束测深系统的海南港北港水深测量应用

随着科学技术飞速发展,航道测量系统变得更加多样化。多波束系统作为一种高新测量系统,具有良好的实际测量效果。广州海事测绘中心工作团队在2021年利用R2SONIC 2022多波束测深系统对港北港港池航道进行了扫海测量,该文对多波束系统在实际测量中的应用进行探讨。     

多波束测深系统在水下障碍物扫测中的应用

随着计算机技术的飞跃、高精度定位系统和各种数字化传感器及其他高新技术的应用,多波束测深系统得以高速发展和广泛应用,成为目前水下地形测量最先进的仪器之一,在航道疏浚、清淤、炸礁工程及水下障碍物排摸等工程领域有着独特的优势.本文通过我院在浙江省舟山市岱山县某民用码头水下工程测量项目,将多波束测深系统与常规单波束测深系统测量成果进行对比,为水下测量工程积累更多科学依据.     

多波束测量声波图判读方法的研究

对多波束测量的方法进行分析后,根据其回声声波的特点,提出了一套对声波图进行判读的方法。此方法可以广泛地应用在多波束测量、高精度的水深测量和其它海洋工程建设中。     

基于稀疏网络中机会波束成形技术的算法

提出了两阶段的框架,即用户调度和最终机会波束成形,利用波束功率控制技术,并将这种方案应用于OFDM多载波情况,得到了提高系统性能的方案。模拟结果表明,与传统的机会波束成形技术相比,这种两阶段的机会波束成形技术联合波束功率分配方案,可以提高稀疏网络系统的总吞吐量。     

试述多波束测深系统的数据处理

结合工程实例介绍了多波束测深数据后处理的操作流程,以及利用噪声变化限制范围和水深变化限制范围两种方法消除噪声导致的异常数据。针对多波束测量数据量庞大而影响后处理效率的问题,简要介绍了对测深数据进行抽稀简化的规则、方法。     

毫米波大规模MIMO系统多用户波束赋形优化算法

波束赋形在毫米波大规模MIMO系统中具有重要作用.文章采用模数混合阵列天线结构,借助凸优化技术,实现毫米波大规模MIMO系统传输和速率最大化,获取最优波束赋形矢量.通过对不同SINR情况进行分析,获取在最优波束赋形矢量下最佳功率分配矩阵,实现高速多用户波束赋形传输.实验结果表明,该方法有效提升了毫米波大规模MIMO系统...     

基于分簇波束成形算法的MIMO-OFDM系统信道容量的分析

提出了一种在有限反馈条件下多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中基于信道容量的分簇波束成形算法。该算法针对MIMO-OFDM系统在高信噪、低信噪比等不同情况时选择不同的波束成形向量来提升系统的容量。根据簇间、各子簇间均存在一定的相关性,设计出了次优波束成形算法。通过对所提出的算法仿真可知,在高信噪比、低信噪比情况下针对系统容量采用分簇的波束成形算法能够在一定程度上提升MIMO-OFDM系统在确定性信道与随机性信道的信道容量。     

数字波束合成中AD9910的应用与研究

介绍了在相控阵天线领域中的一种数字波束合成的设计方法。利用高性能直接数字频率合成器（DDS）芯片及DSP构成频率、幅度可调的系统,这一系统在波束合成中具有重要作用,试验证明该设计应用于系统中的可行性。     

一种抑制智能天线主波束内多用户干扰的方法

研究了一种抑制SA主波束内多用户干扰的方法,首先给出了采用智能天线的TD—SCDMA下行链路模型,在此基础上给出了抑制SA主波束内多用户干扰的方法,然后推导出了权向量的确定,最后就TD—SCDMA系统应用环境进行了仿真和分析．该方案不仅可以减少智能天线主波束内存在的多用户干扰,而且可以降低移动台的复杂度．     

基于波束赋形技术的无线通信实验

为了让学生在实验课中了解下一代通信的核心技术,例如机器通信、新型空中接口、大规模多输入多输出天线阵列、波束赋形等,使教学内容紧跟科技前沿,对无线通信实验课程教学内容及实验流程进行了改革,给出实验系统的基本框架,提出了基于波束赋形的无线通信实验教学改进方案。     

多天线蜂窝系统中的下行协作波束成型传输

在使用波束成型传输数据的蜂窝系统中,为提高下行链路的频谱效率,需要多小区多用户之间协作地产生波束.以多小区多用户下行链路的数学模型为基础,计算了各用户波束发送滤波器、接收滤波器、发送功率三类变量的梯度,使这些变量不断沿梯度方向调整并投影至可行空间,从而提出了一种基于梯度投影的多小区多用户下行协作波束成型传输方案,并分析了该方案需要在相邻小区基站间交互的信息.仿真结果表明,该方案在典型场景与参数配置下可达到约5 bit/（s·Hz·cell）的平均频谱效率性能.因此,多小区多用户之间的有效协作有助于提高蜂窝系统频谱效率性能.     

一种联合空时分组编码和自适应波束形成的方法

提出一种基于自适应波束形成循环平稳信号算法的STBC系统,首先利用信号的循环平稳性质实现自适应波束形成,然后基于对上行链路感兴趣信号的多个分量的波束形成的估计来构造一对低相关的发送波束,经STBC编码后的即可发送以同时达到分集增益和波束形成增益,并增加下行链路的SNR.提出的方法具有计算简单和快速收敛的性能,可应用于复杂干扰环境下的TDMA无线通信.仿真结果表明这个方法比常规STBC有更好的性能,在误码率为10-4时,可获得5 dB增益.     

超宽带喇叭天线电磁仿真与教学实验研究

以科研项目中的实验测量系统研制为背景,结合实际的教学目标,开展了宽带加脊喇叭天线的结构设计和实验研究。基于超宽带加脊喇叭天线的原理和系统的工作频率等技术指标要求,设计了具体的宽带喇叭天线的结构,采用全波电磁仿真软件进行参数优化;对加工的宽带喇叭天线进行了性能测试。结果表明,在2~4GHz的阻抗带宽内驻波比小于2,增益大于8dB,方向图具有宽波束性能,交叉极化电平低于-30dB,满足实际科研项目的需要。通过该教学和科研相结合的教学实践,提高了教学效果,也为实际科研项目的开展发挥了重要的作用。     

无线信能同传系统的吞吐量优化研究

本文研究了在下行网络中,大规模多输入单输出(MISO)无线信息和能量同传(SWIPT)系统的吞吐量优化问题.在该场景下,发送端发送波束成型信号与用户进行通信,接收端采用时间切换器进行信号分割,按照时隙切换分别进行信息和能量的收集.通过运用波束成型技术,采取时间分配方案,提高能量获取效率.为了简化目标函数,降低算法的复杂度,提高传输速率,提出了基于迫零准则的波束成型方案,并用拉格朗日对偶法将该非凸问题转化为一个半定规化问题求解.最后,通过仿真验证算法,仿真结果证明基于时间切换器的无线信息和能量同传系统的正确性和合理性.     

LabVIEW阵列语音处理系统实验平台设计

介绍了基于LabVIEW麦克风阵列语音处理系统实验平台的设计。该平台LabVIEW的前面板采用模块化设计,包括语音采集模块、语音分析模块和语音增强模块三部分。采集模块利用PXI设备对语音源信号进行阵列同步实时采集;分析模块对采集到的语音信号进行语音特征分析,前面板还设置帧长和帧间重叠数等参数调节模块;增强模块采用阵列波束形成算法对采集模块采集到的语音信号进行增强处理。该模块采用LabVIEW与Matlab相结合,即利用LabVIEW前面板调用阵列波束形成Matlab程序包来完成,阵列波束形成算法也可以自行修改。计算机仿真实验结果验证了该实验平台的有效性。     

基于波束域LC-GSC的降秩波束形成算法

针对传统GSC算法在处理大型阵列天线时,所需运算量大、工程上难以应用等问题,提出一种基于波束域LC-GSC的降秩波束形成算法。与传统GSC算法相比,它能够在期望信号和特定干扰方向上形成约束响应,利用构造的转换矩阵将信号变换到波束域,并能够降低计算量,加快自适应收敛速度。根据信号特征值大于噪声特征值,可以得到波束域协方差矩阵逆的高次幂基本等价于信号子空间,信号子空间的求取也方便构造阻塞矩阵。降秩矩阵可以利用GSC下支路的快拍数构造,进一步降低运算量。最终根据算法得到自适应权矢量,为了使系统有更好的信噪比稳健性,可以将权矢量向信号子空间投影。通过对GSC算法进行分析并改进,给出算法在FPGA上的实现方案。实验仿真表明,该算法能够在期望信号方向准确形成主瓣,干扰方向准确形成零陷且副瓣电平降低5~10dB。基于波束域LC-GSC的降秩波束形成算法有很好的波束形成性能,算法稳健性较好。     

移动云计算中非集中式波束形成方法的应用

在分析移动云计算特点,即网络节点的移动性、系统的安全性、负载的均衡性、信号的覆盖范围广等的基础上,提出了把波束形成方法引入到移动云计算模型中,以提高移动云计算的覆盖范围和安全性.     

毫米波辐射特性分析与研究

毫米波与微波相比,波长更短,对于给定的天线孔径尺寸,波束宽度较窄、增益较高,所以毫米波辐射计成像系统在目标探测、跟踪和识别方面具有更好的分辨率和精度。分析了毫米波辐射特性,指出了毫米波在被动探测与成像中的应用,提出了多波束、多通道实现毫米波辐射成像的设想。     

异构网络中协作多点鲁棒性波束成形设计北大核心

异构网络可以极大提高第5代移动通信系统的性能,但是不同的低功率节点却使得整个网络中小区间的干扰变得更加复杂,已有的干扰协调技术已经不是解决此类干扰问题的最优方法。将协作多点(CoMP)传输技术引入异构网络可以消除不同小区间的干扰,但是,由于基站间的回程链路存在开销时延以及信道的估计、量化过程均存在误差,干扰消除效果变差。为了减小3种非理想因素对干扰消除的影响,考虑了信道估计误差、量化误差和基站间协作开销时延,设计了收发联合的鲁棒性波束成形。通过Matlab仿真结果表明,相较于传统的块对角化波束成形算法,该算法更好地消除了小区间干扰,系统的吞吐量和误码率性能得到明显改善。     

基于FPGA的DBF发射天线数字波束形成网络的设计与实现

提出了一种基于FPGA的DBF发射天线数字波束形成网络的实现结构,利用分布式算法实现波束形成网络的乘累加结构,减少了硬件资源的费用以及代码开发的复杂度.根据波束赋形系数的对称性复用乘法器资源,进一步节省了FPGA逻辑资源的使用.16波束、61通道DBF发射天线的研制与实验结果表明,该结构适用于大规模高速阵列天线的开发.